Para resolver esta tarea, falta información, las condiciones no están suficientemente determinadas. La información que especifica las tres fuentes dentro del circuito implica que no son fuentes ideales de voltaje / corriente. (Por cierto, especificar una fuente de voltaje como '1A a 20V' suena " un bit " extraño; uno esperaría 20V a 1A, es decir, la fuente de voltaje da 20V en su salida mientras entrega 1A a un carga).
Sustituyamos las fuentes particulares por sus circuitos equivalentes (y supongamos que cada sustitución particular en sí es " ideal ", es decir, la fuente de voltaje ideal de sustitución y la correspondiente fuente interna de voltaje). ¡Las resistencias son constantes dentro de su área de trabajo! ). Se dice que las dos fuentes de voltaje (no ideales) V1 y V2 son idénticas y están conectadas en anti-series. Entonces, cada uno de ellos puede ser reemplazado por una fuente de voltaje ideal \ $ V_ {IDEAL \ _Vi} \ $ (i = 1, 2) en serie con su resistencia interna \ $ R_ {INTERNAL \ _Vi} \ $. La tensión de salida en la corriente de carga \ $ I_ {OUT \ _Vi} \ $ se da como:
(1)
$$ V_ {OUT \ _Vi} = V_ {IDEAL \ _Vi} \ space \ space - \ space R_ {INTERNAL \ _Vi} \ cdot I_ {OUT \ _Vi}
$$
En nuestro caso, sabemos que para ambas fuentes de voltaje \ $ V_ {OUT \ _Vi} \ $ = 20V en la carga actual \ $ I_ {OUT \ _Vi} \ $ = 1A, por lo que podemos escribir:
(2)
$$ 20 = V_ {IDEAL \ _Vi} \ espacio \ espacio - \ espacio R_ {INTERNO \ _Vi}
$$
Por lo tanto, el valor \ $ V_ {IDEAL \ _Vi} \ $ de la fuente de voltaje ideal con la resistencia interna \ $ R_ {INTERNAL \ _Vi} \ $ será:
(3)
$$ V_ {IDEAL \ _Vi} = 20 \ espacio + \ espacio R_ {INTERNAL \ _Vi}
$$
Del mismo modo, la fuente de corriente dada (no ideal) puede reemplazarse por su circuito equivalente, es decir, por una fuente de corriente ideal , en paralelo con una resistencia interna , o, aquí más ventajosamente, por su circuito equivalente doble \ $ V_ {IDEAL \ _I} \ $ en serie con \ $ R_ {INTERNAL \ _I} \ $. ¿Como hacer eso? Para el circuito equivalente de la fuente actual podemos escribir:
(4)
$$ I_ {OUT \ _I} = I_ {IDEAL \ _I} \ space \ space - \ space \ frac {V_ {OUT \ _I}} {R_ {INTERNAL \ _I}}
$$
Significa que:
(5)
$$ V_ {OUT \ _I} = (I_ {IDEAL \ _I} - I_ {OUT \ _I}) \ cdot R_ {INTERNAL \ _I} = V_ {IDEAL \ _I} - R_ {INTERNAL \ _I} \ cdot I_ { OUT \ _I}
$$
y sabemos que \ $ I_ {OUT \ _I} \ $ = 5A en \ $ V_ {OUT \ _I} \ $ = 10V, al sustituirlo, obtenemos:
(6)
$$ V_ {IDEAL \ _I} = 10 \ espacio + \ espacio 5 \ cdot R_ {INTERNAL \ _I}
$$
Dado que las dos fuentes de voltaje ideal equivalentes (\ $ V_ {IDEAL \ _Vi} \ $), relacionadas con las fuentes V1 y V2, se cancelan mutuamente, el voltaje resultante en el circuito es el voltaje equivalente \ $ V_ { IDEAL \ _I} \ $ de la fuente actual. La resistencia total dentro del circuito es igual a:
(7)
$$ R_ {TOTAL} = R1 + 2 \ cdot R_ {INTERNAL \ _V1 (V2)} + \ espacio R_ {INTERNAL \ _I}
$$
El circuito resultante con los circuitos equivalentes sustituidos de las fuentes originales se puede ver a continuación:
simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab
Ahora es fácil calcular la corriente resultante en el circuito:
(8)
$$ I = \ frac {V_ {IDEAL \ _I}} {R_ {TOTAL}} = \ frac {10 + \ space 5 \ cdot R_ {INTERNAL \ _I}} {R1 + 2 \ cdot R_ {INTERNAL \ _V} + R_ {INTERNAL \ _I}}
$$
y, sustituyendo R1 = 100 \ $ \ Omega \ $, obtenemos el resultado final:
(9)
$$ I = \ frac {10 + \ espacio 5 \ cdot R_ {INTERNAL \ _I}} {100 + 2 \ cdot R_ {INTERNAL \ _V} + R_ {INTERNAL \ _I}}
$$
La solución es paramétrica, con los parámetros \ $ R_ {INTERNAL \ _V} \ $ y \ $ R_ {INTERNAL \ _I} \ $. La información faltante, mencionada al principio, para obtener resultados tangibles, son los valores de estas resistencias internas desconocidas de las fuentes no ideales. En lugar de las resistencias internas, también se pueden dar algunas condiciones adicionales para las fuentes (voltajes a diferentes corrientes, etc.).
Habiendo calculado la corriente, podemos calcular fácilmente los voltajes Va, Vb y Vd. (No entiendo el sentido de designar el nodo C en el diagrama esquemático original, siendo equivalente a tierra a primera vista ...)
